Praca - IPPT PAN

ROZDZIAŁ1
Przedmiot, cel i zakres pracy
1.1. Przedmiot rozważań
Deterministyczna optymalizacja kszta̷ltu oraz wymiarów konstrukcji ze względu na minimum
kosztu lub maksimum nośności jest obecnie szeroko znana oraz powszechnie stosowana
w procesie projektowania. Dzięki ciag̷lemu ˛ zwiększaniu się mocy obliczeniowej
wspó̷lczesnych komputerów, a także rozwojowi efektywnych algorytmów numerycznych,
metody optymalizacyjne dostępne sa˛
już w ramach wielu komercyjnych pakietów metody
elementów skończonych. Konstrukcja optymalna, która otrzymywana jest jako wynik
dzia̷lania algorytmu optymalizacyjnego, minimalizujacego ˛ odpowiednio zdefiniowana˛
funkcję
kosztu, zapewniać powinna równocześnie określony poziom niezawodności. Ocena
niezawodności konstrukcji wymaga uwzględnienia losowego charakteru szeregu parametrów
opisujacych ˛ materia̷l, geometrię i obciażenia, ˛ jak również niepewności zwiazanej
˛
z przyjętym modelem konstrukcji. W ramach obowiazuj ˛ acych ˛ obecnie norm projektowych
losowość parametrów konstrukcji uwzględniana jest za pomoca˛
tzw. częściowych wspó̷lczynników
bezpieczeństwa (wyznaczanych często w sposób empiryczny), które w zależności
od typu parametru odpowiednio zwiększaja˛
lub zmniejszaja˛
jego wartość. Podejście
takie nie umożliwia niestety dok̷ladnej oceny poziomu bezpieczeństwa konstrukcji optymalnej,
a z punktu widzenia aktualnego zaawansowania metod analizy niezawodności
wydawać się może wręcz nieracjonalne. Już prawie 20 lat temu nastapi̷l ˛ bowiem prawdziwy
prze̷lom w teorii niezawodności konstrukcji. Uświadomiono sobie wtedy, że trudne do
policzenia wielowymiarowe ca̷lki po obszarze awarii z funkcji gęstości prawdopodobieństwa
zmiennych losowych, które definiuja˛
prawdopodobieństwo zniszczenia i które do tej
1